基于单片机的烟雾报警系统的毕业论文.doc

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1、基于单片机的烟雾报警系统的设计摘要现代世界随着家庭用火和用电量的增加不断，住宅区和人员流动大的地方发生火灾的频率越来越高。如果火灾一旦发生，那将会很容易出现扑灭不及时大的情况和灭火器材缺乏，还有一些就是在场人乱套乱窜，逃生方式错误等因素，最终导致重大生命平安和财产的损失，是间很令人痛心的事情。本课题所研究的无线多功能烟雾报警器采用STC89C51为核心控制器，利用气体传感器MQ-2、ADC0809模数转换器、DS18B20温度传感器等实现其根本功能。通过所选的传感器和芯片，当环境中可燃气体浓度或温度等发生变化时系统会发出相应的灯光报警信号和声音报警信号，以此来实现火灾报警，智能化提示。 关键词

2、：气体传感器MQ-2；烟雾报警；单片机；DS18B20仅供学习参考广东技术师范学院天河学院本科毕业论文设计Abstract The modern world with the increase of family use of fire and electricity consumption, residential area and personnel flow of local fire frequency is higher and higher. If in the event of fire, it will be very vulnerable to put out the big

3、 situation not in time and the lack of fire-fighting equipment, and some is what straggling attendees, error factors such as the escape way, eventually lead to significant loss of life and safety and property, is a very painful thing. This topic research the multi-function wireless smoke alarm the S

4、TC89C51 as the core controller, using gas sensor MQ - 2, ADC0809 adc, DS18B20 temperature sensor to achieve its basic function. By the selected sensors and chips, when the concentration of combustible gas in the environment or the temperature changes when the system sends out the corresponding light

5、 alarm signal and sound alarm signal, in order to realize the fire alarm, intelligent prompt.Key words: MQ-2 gas sensor;fire alarm;MCU;intelligent control；DS18B2012基于单片机的烟雾报警系统的设计目录摘要1Abstract21 绪论41.1 概述41.2 设计烟雾报警器的目的及意义41.3 烟雾报警器的开展与现状51.4课题的研究内容62 烟雾报警器的设计方案72.1烟雾报警器设计思路72.2 烟雾报警器的工作结构和原理72.3 系统

6、的功能要求及组成73 系统的硬件设计93.1 主控电路93.2 烟雾探测电路的设计123.2.1 MQ-2介绍133.2.2 ADC0809介绍143.3 声光报警提示电路153.3.1 灯光提示电路153.3.2 声音报警电路163.4 温度采集电路173.4.1 DS18B20概述173.4.2 DS18B20引脚介绍183.4.3 DS18B20的程序流程图183.4.4 DS18B20的内部结构193.6 按键电路204 系统的软件设计214.1 软件介绍214.2 系统程序流程图235烟雾报警器的测试结果及结论255.1 调试255.2 结论25致谢27参考文献283基于单片机的烟雾

7、报警系统的设计第1章 绪论1.1概述伴着社会生活水平质量的提高和工业生产能力的开展，单片机的应用的范围越来越多。单片机和烟雾传感器是制作烟雾报警系统的两大重要零件。单片机就好似是桥梁，连接着传感器和报警电路的设备。因为它功能齐全，体积小，本钱低，所以它可以应用到任何的电子系统中。同样，它也广泛的应用在报警技术领域当中，使各种各样的报警装置更加完善功能，令其可靠性大幅度提高，以满足人们生活和社会开展的需要。传感器是信息技术系统的感官器件，如果没有感官去感受来源信息，或者因为感官缓慢，都将很难形成高精度和高速度的控制系统。单片机已经渗透到各个领域，例如，导弹上的装置，飞机上各种仪器的操作，计算机的

8、通信网络和数据的传输，工业自动化生产过程中的实时监测和数据处理等，这些地方都离不开单片机。 目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的火灾自动报警系统。因为火灾自动报警系统是建筑物的神经系统，它能够感受、接收着发生火灾的早期信号并及时报警，发出警报同时告知用户和周边居民。它就像是一个个称职的更夫，给居住、忙碌或是休息在家庭中的人们以极大的平安感。在火灾刚发生的时候，准确无误确实定到火情并马上报警，对及时疏散人群，控制火势的蔓延，迅速灭火和减少对住宅居民的损失都具有非常重要的意义。1.2设计烟雾报警器的目的及意义 伴着现代科技的开展，很多的巨大的平安隐患都是在工业生产和人们的日常生活中产生的。社会

9、主义现代化的建设，防止因火灾而引起的重大事故，造成严重的经济上的损失，更危及人们的生命平安。 因为要减少火灾的发生，所以必须对烟雾进行所在地的实时检测，使用平安可靠的平安检测仪器，严密监测所在场地中烟雾的浓度，更早发现火灾隐患，采取有效的防范措施，防止发生火灾，这样才能确保工业生产平安和家庭中人们的生活平安。所以，构思烟雾的检测方法和开发烟雾报警器就成为了传感器技术的开展领域中一个重要方面。这几年以来，中国主要偏向大型场所的烟雾报警系统的研制开发，但是在居民区内等小型防火单位，却需要实用性高价格好的烟雾报警器。因为我国现在人口的不断增加，土地也很稀缺，所以为了解决城市用地的不够情况，住宅的楼层

10、越来越高，这不仅方便集中供电、供热、供气，并且也能集中管理和控制设备。不料，人们在享受着这些现代科技所带来的方便的时候，却也增加了人们意想不到的许多平安隐患。如果在家里没有安装检查火灾的报警器，一旦在家庭中发生火灾，火灾容易由不被发现的早期火灾而演变成为更大、更严重的大型火灾。结果因为一家的起火，而不能阻止火势的蔓延，使得火变得更大而导致出现大范围燃烧。这不仅使的用户本身遭受重大的损失，还容易形成“火烧连营的局面，给周边家庭和场所造成无法估计的损失和严重的影响。据公安部消防局2021统计，近年来，我国每年发生家庭火灾5万余起，死亡800余人，占火灾死亡人数的70%以上。这一些数字，但是背后隐藏

11、的是一些对火灾不重视的情况和导致家庭痛心疾首的惨痛教训。因此，社会开展对火灾情况的监测具有非常长远的意义，对人们的生命平安起到不可无视的作用。我国现在科技不断开展，人们生活质量提高，但是我们需要对自己的生命财产平安负责，火灾监测是一项非常重要的课题，不管何时何地，我们都需要对自己周边平安进行监控。 在中国的一些大、中型城市，几乎每一天发生家庭火灾，所以每一个家庭必须始终关注防火。如果能根据你家的实际情况，提前采取简单的防火措施，有些悲剧是完全可以防止的。声音和视觉的报警，对减少火灾损失具有现实意义。一系列悲剧性的损失，由国家从社会各界意识到，声光报警对火灾的报警的必要性。据调查，在最近的火灾大

12、局部的房子里还没有安装报警器。因此声光报警，对发生火灾预防具有重要意义。1.3烟雾报警器的开展及现状这几年来，在国外，无线火灾报警系统已经被开发，并用到家庭生活和工业生产中。刚开始的时候，无线火灾报警系统不但是价格比拟高，而且还必须连接着布线，但这缺只适合比拟特殊的地方，用来检测设备的一局部。今天，几乎所有的电气装置，可以通过无线遥控改变，并大范围的应用到各种建筑和场所。美国松柏公司ITI是美国最大的无线报警系统的制造商，他的产品占90的无线报警器在北美的年销售额已接近一亿美元。该公司生产的无线火灾报警系统还通过了中国的“国家消防电子产品质量监督检验测试中心的监测，该系统可作为火灾报警系统，但

13、也可作为一个平安的系统，两者的结合，是一个高科技的无线平安系统。连报警系统都网络化了，还有消防联动控制也智能化。 火灾报警系统在中国相对较晚，与兴旺国家相比，二十世纪七十年代末的十年间，我们国家也开始生产火灾报警器。二十世纪八十年代后，国内各大厂商也大多是模仿国外的产品，或引进国外的生产技术，并没有在真正的研究技术。真正的意义上的火灾报警技术的开展也促进了市场的成熟性，政府逐步开放的大门，在同一时间，外国公司开始进入中国的防火市场，带来先进的技术在20世纪90年代。在这期间，我国生产的火灾报警的产品的企业也得到了不断的开展，更有一些企业，利用技术上的合作，和跟人合资生产，也取得了非常不错的成绩

14、，但今天在市场上创造了许多强大的企业，有些技术已接近或赶上国际标准。1.4课题的研究内容 火灾报警器，主要检测温度和烟雾，再通过单片机控制相应的报警和驱动负载。通过液晶显示当前的烟雾值和温度值，通过按键设定相应的阀值。该工程主要是为了完成任务，包括： 1硬件局部：包括传感器的选择，显示模块的选择，烟雾信号转换电路的设计，报警驱动电路的设计。 2软件局部：包括微处理器控制程序的编制和原理图的绘制。 3系统的综合调试与分析：在软硬件完成以后，要对系统进行综合的测试与实验，思考烟雾系统的可稳定性和实用性，调整系统缺乏的地方。5广东技术师范学院天河学院本科毕业论文设计第2章 烟雾报警器的设计方案2.1

15、烟雾报警器设计思路 设计的烟雾报警使之能在可燃气体或烟雾超过一定浓度下和温度下通过蜂鸣器报警，提醒该场所有异常情况发生。 烟雾信号采集电路是烟雾传感器和模拟放大电路组成的，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路从烟雾检测电路里送出模拟信号，再转换成单片机可识别的数字信号后将信号传到单片机。单片时机对该数字信号进行一系列的滤波处理，对处理后的数据分析，是大于或等于报警限定值，大于就会启动报警电路发声，小于就是正常状态。方便检测与监控，让仪器测试 人员和用户能了解到所在场所中的可 燃烟雾的浓度值，可将浓度值显示在屏幕中。系统采用蜂鸣器声音报警和LED闪烁状态作为警报信号。这种报警的方法是建立在

16、声音报警的根底上，参加了灯光报警。这样可以使闪烁的光信号引起用户和家庭邻居眼球的注意，解决了在喧闹环境中报警声音小的局限，使得报警更加能够让人看清。以上是根据报警应该具备的功能而提出的烟雾报警整体的设计思路。2.2烟雾报警系统的工作结构和原理 烟雾报警器是能够检查和测验到所在环境中的烟雾浓度，并且具有报警功能的仪器。这个报警系统的最根本组成局部应该包括：信号采集和前置放大电路，模数转换和单片机控制电路，还有字符显示以及声光报警电路，平安保护电路等。从内在原理来说，烟雾报警系统就是通过监测所在场所中的烟雾的浓度来进行火灾的防范的。该系统的工作由烟雾信号采集及放大电路将收到的所在环境的烟雾浓度的信

17、息转化为放大的模拟电信号。然后模数转换电路再将这个模拟信号转换成单片机能够识别的数字信号，最后传入单片机。2.3系统的功能要求及组成 本系统的研制主要包括以下几项功能： 1火情探测功能：为了提高火灾报警的准确性和及时性，火灾报警系统需要使用各种方法进行火灾探测。火灾探测是监测所在环境中的情况，一旦有了火灾，探测就会将火灾的特征，比方环境的温度和烟雾，还有可燃气体等转换成电信号，并立即报警通知。但是在实际生活生产中，根据不同的防火场所，用户可以选用温度探测法、可燃气体检测法及烟雾探测法等适宜的火灾探测方法，来有效的探测火灾；2灯光报警功能：当室内烟雾浓度过大、有火情产生、故障等异常情况发生时，报

18、警器要进行灯光报警。当烟雾超过最大设定值时，可以蜂鸣器报警。 本设计主要由烟雾探测传感器电路、单片机、灯光报警电路、负载驱动电路、控制程序和编解码程序等组成。系统的组成结构如下：AD烟雾采集模块声光报警提示模块温度采集模块液晶显示模块按键模块晶振电路单片机复位电路图2.11基于单片机的烟雾报警系统的设计第3章 系统的硬件设计3.1主控电路STC89C51是一种功能损耗较低、性能较高的CMOS8位微控制器，它有8K 在系统用于编程Flash 的存储器。在它的单芯片上，有着灵活的8 位CPU ，用于系统编程Flash，能够让STC89C51为大局部嵌入式的控制应用的系统提供灵活度比拟高，是非常有效

19、果的方案。 包括了以下几种标准的功能： 8k字节的Flash，512字节的RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB的EEPROM，还有MAX810的复位电路，三个16位的定时器/计数器，一个6向量2级的中断结构，全双工串行口。另外还有就是STC89X51可降低到0Hz 静态的逻辑操作，能够使用2种软件的选择节电模式。STC89C51的主要功能如下表1所示，其DIP封装如图1所示：表1：STC89C51主要功能主要功能特性兼容MCS51的指令系统4K能够反复擦写的Flash ROM32个双向的I/O口256x8bit内部的RAM3个16位可编程定时/计数器的中断时钟频率范围在0-2

20、4MHz2个串行中断可编程UART的串行通道2个外部的中断源共6个中断源2个读写的中断口线3级的加密位功能损耗低的空闲和掉电模式可以用软件设置睡眠和唤醒功能STC89C51引脚介绍 主电源引脚2根VCC(Pin40)：电源输入，5V电源GND(Pin20)：接地线外接晶振引脚2根XTAL1(Pin19)：片内振荡电路输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路输出端控制引脚4根RST/VPP(Pin9)：复位引脚，出现2个机器周期的高电平，单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：是地址的锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选

21、通，从外部程序的存储器读指令就接低电平，要从内部程序的存储器读指令接高电平。能够编程的输入/输出引脚32根STC89C51单片机一共有4组8位的可编程I/O口，分别是P0、P1、P2、P3口，并且每个口有8位，就是8根引脚，所以共32根。 图3.1 STC89C51 DIP封装图单片机和所需要并且必要的电源和时钟，还有复位等部件是最小的系统所包含的，它能够让单片机的运行状态持续正常运行。单片机能够正常运行的必备条件包括电源、时钟等电路，可以将最小系统作为应用系统的核心局部，通过对其进行存储器扩展、A/D扩展等，使单片机完成较复杂的功能。STC89C51是包含有ROM/EPROM的单片机，其芯片

22、组成的最小系统简单可靠。STC89C52单片机组成最小应用系统时，在单片机上接上时钟电路和复位电路就可，结构如图3.2所示，受单片机集成度的限制，这个最小的应用系统就只能作为一些比拟小型的控制单元。时钟电路复位电路STC89C51单片机I/O口图3.2单片机最小系统原理框图1时钟电路STC89C51单片机中时钟信号会有两种方式：内部时钟方式和外部时钟方式。内部的时钟方式电路如图3.3所示。能够在单片机的内部里产生一些时钟脉冲信号。图中电容C1和C2是稳定电路频率和让电路迅速起振，电容值在630pF，典型值是30pF。晶振CYS是在1.212MHz间振荡频率，典型值是12MHz和6MHz。图3.

23、3 STC89C51内部的时钟电路2复位电路如果STC89C51单片机的RST引脚上引入高电平，并且让它保持2个机械周期的话，单片机内部执行复位操作，假设引脚保持在高电平，单片时机循环复位的状态。上电自动复位如果是通过外部的复位电路中的电容来充放电进行实现就是最简单的上电自动复位电路。单单设置不超过1msVcc的上升时间,自动上电复位。除了自动上电复位外，也需手动复位的按键。设计是利用按键进行手动复位的。利用按键进行手动复位有电平方式和脉冲方式两种。电平复位是通过RST9端与电源Vcc连接实现。图3.4 STC89C51复位电路3 STC89C51中断技术概述中断技术主要用于实时监测与控制，要

24、求单片机能及时地响应中断请求源提出的效劳请求，并作出快速响应、及时处理。这是由片内的中断系统来实现的。当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许，单片机暂时中止当前正在执行的主程序，转到中断效劳处理程序处理中断效劳请求。中断效劳处理程序处理完中断效劳请求后，返回原来被中止的程序的地方断点，在那里再继续进行被中断的主程序的执行操作。图3.5为整个中断响应和处理过程。图3.5 中断响应和处理过程 如果单片机没有中断系统，单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有效劳请求发生的定时查询操作上。采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象，大大地提高了单片机的工作效率和实时性。3.2烟雾探测电路

25、的设计图3.6 烟雾探测电路如图3.6所示，在这个电路上主要两个局部组成，主要是烟雾传感器检测烟雾，将电压信号给ADC0809，模数转换电路将模拟信号转换成数字信号，再传入单片机内，单片机最后读取相应的数值，进行分析处理。3.2.1 MQ-2介绍在我们现代科技的开展中，社会上的MQ-2型气体的传感器主要是检测含有大量氢气中的居民用的煤气，工业的天然气和生产生活中液化石油的含量，抗干扰能力强，水蒸气和烟等干扰气体对它的影响几乎等于零。MQ-2型气敏元件具有以下特点：(1) 采用烧结半导体所形成的敏感烧结体，具有稳定的R (即器件在纯洁空气中的阻抗)阻值，从而保证了长期工作的稳定性。(2) 它是单

26、电源供电的，功能损耗在0.7W左右。(3) 对所测试的气体有极高的灵敏度和信噪比。MQ-2型气敏元件有两种型号。MQ-2A型适用于天然气、居民用的煤气、生产生活的液化石油气、丙丁烷和氢气等气体；MQ-2型的适能够用在烟雾等减光型的有害气体的检测。器件的灵敏度：S=Ro/Rx为1030。常见为QM系列的S值仅8左右。Rx为器件在丁烷浓度为0.2%时的阻抗。3.2.2 ADC0809介绍图3.7 ADC0809的引脚图 ADC0809芯片上一共有28条引脚，双列直插式的封装，如图3.7所示。各引脚在下面说明。IN0IN7：8路模拟量输入端。2-12-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADD

27、C：3位地址输入线，选通8路模拟输入。ALE：地址锁存的允许信号，输入高电平有效。START：A/D转换启动脉冲的输入端，输入一个至少100ns宽的正脉冲才能启动，脉冲上升沿是0809复位，下降沿启动A/D转换。EOC：A/D转换的结束信号，输出并且当A/D转换结束，输出一个高电平。OE：数据输出允许信号，输入高电平有效。A/D转换结束，输入一个高电平，翻开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端，不高于640KHZ。REF+、REF-：两个都是基准电压。Vcc：是电源，单一+5V。GND：地。 这些转换数据的传送 A/D转换在得到的数据之前，应该及时给单片机进行处理分析。怎样确认A/D

28、转换的完成是数据传送的至关问题，我们只有确定完成后，才能进行传送阶段。为了这个，我们采用下面这三种方式。1定时传送的方式 对于A/D转换器，转换时间是一项技术指标，这个是已经知道和固定所有的。比方ADC0809转换时间在128s，相当于6MHz的MCS-51单片机里共64个机器周期。设计延时子程序，在A/D转换启动之后，调用这个子程序，等延迟的时间一到，转换完成后能进行数据传送。 2查询方式 A/D转换芯片有说明转换完成时信号的状态，比方ADC0809的EOC端。用查询方式进行测试EOC状态，确认转换是否完成，最后进行数据的传送。 3中断方式 转换完成的信号的状态EOC用中断请求信号，就可用中

29、断的方式进行数据的传送。不管使用上述三种的任意一种方式，一旦确定了转换能够完成，就能通过指令进行数据传送。送出口的地址让信号有效时，OE信号有效，将转换数据传到数据总线，给单片机接受信号。3.3 声光报警提示电路3.3.1 灯光提示电路 图3.8灯光提示电路 Light Emitting Diode，是一种发光二极管，即是LED，能把电能转化为可见光的固态半导体的器件，能将电直接转化为光；发光二极管与白炽灯钨丝发光和节能灯三基色粉发光是不同的发光原理，它是利用电场进行发光。LED具有非常明显的特点，不但寿命比其他灯长，而且光效也比拟高，辐射较低，功能损耗也低。这个成为当代最受欢送的新一代光源，

30、因为LED具有亮度比拟高，热量比拟低，寿命比其他长，而且无毒，可回收再利用等优点，它被称为21世纪最有开展前景的绿色照明光源。二十世纪七十年代的时候，LED产业就开始起步，经过长达40年的研究制作，现在LED应用在景观照明和普通照明等广泛领域，这些年来，伴随着人类对半导体发光材料不断层层深入的研制创造，发光二极管的制造工艺水平的不断开展与进步和新材料，也就是氮化物晶体和荧光粉的应用和开发等，来指示烟雾浓度的报警。3.3.2 声音报警电路 蜂鸣器是一体化结构电子讯响器，需直流电压供电。蜂鸣器中主要有压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器用字母“H或“HA表示。压电式蜂鸣器包括的主要器件是压电

31、蜂鸣片和阻抗匹配器，还有多谐振荡器以及共鸣箱和外壳等等。也有在外壳上装有发光二极管的压电式蜂鸣器。图3.9声音报警电路蜂鸣器的驱动电路包含三极管、蜂鸣器和限流电阻。蜂鸣器是个发声元件，两端施加直流电压或者方波，参数主要是外形的尺寸，还有工作电压和工作频率，以及工作电流和驱动方式，分为直流或者方波等。其根据需要来选择。设计中运用有源蜂鸣器。 开关作用是三极管Q1，基极的低电平让三极管饱和导通，让到蜂鸣器发声，基极是高电平使三极管关闭掉，导致蜂鸣器停止运作。3.4 温度采集电路图3.10 温度采集电路3.4.1 DS18B20概述 温度传感器是DS18B20，体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度

32、更高，在当代检测技术中，传感器占据着不可动摇的重要位置。主机对数据的处理能力已经相当的强，但对这个社会中的模拟量却没有作用。一些精确的传感器，对非电量和模拟信号进行检测，提供有效的数据，计算机也无法展现他的作用。把传感器技术与计算机技术相结合，在自动化和信息化中起到重要作用。描述DS18B20技术性能的如下：1支持多点组网的功能，DS18B20能多个并联在一个三线上的，最多才能并联8个，实现多点的测温，但是数量过多的话，就会把供电的电源电压弄得过低，这样就会造成信号不稳定的传输。2工作电源范围在3.0到5.5V/DC之间 3在使用中不需要任何外围元件4这个的测量的结果是以9到12位数字量的方式

33、串行传送的5不锈钢的保护管的直径是66DN1525, DN40DN250，在工业管道，狭小空间的设备测温7安装标准的螺纹，M10X1和 M12X1.5以及 G1/2中任选3.4.2 DS18B20引脚介绍图3.11 DS18B20引脚 它的各种引脚的功能有以I/O为数据的输入/输出端，也就是常说的单线总线，它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后，正常情况下是显示高电平的。还有就是UDD的话是一个能够供选择使用的外部电源端的，GND是地，NC就是空脚了。3.4.3 DS18B20的程序流程图否是发出温度转换命令写入18B20读温度前复位显示测温点位置18B20复位开始18B20存在？延时发出读温度命

34、令写入18B20读入温度值数据返回延时图3.13 DS18B20程序流程图3.4.4 DS18B20的内部构造DS18B20的内部结构主要包括7局部：寄生电源、温度传感器、64位激光(loser)ROM与单线接口、高速暂存器、TH触发存放器和TL触发存放器,分别用来存储用户设定的温度上下限值、存储和控制逻辑、位循环冗余校验码发生器。图3.13 DS18B20内部结构3.5 按键电路本设计采用按键接低的方式来读取按键，单片机初始时，因为为高电平，把按键摁下时，就会给到单片机一个低电平的，单片机对信号进行处理单片机键盘有独立键盘和矩阵式键盘两种：独立键盘每一个I/O 口上只接一个按键，按键的另一端

35、接电源或接地一般接地，这种接法程序比拟简单且系统更加稳定；而矩阵式键盘式接法程序比拟复杂，但是占用的I/O少。根据本设计的需要这里选用了独立式键盘接法。独立式键盘置到高电平，但在没有键按下时I/O口就会保护高电平。在有键按下的时候，这个I/O 口与地短路，就会逼I/O 口显示低电平。最后把按键复原后，单片机在内部的上拉电阻就会让I/O口重新保持在高电平了。键盘的去抖动，就是用在单片机对键盘处理时，所涉及到的一个很重要的过程。我们这里所讲的抖动是属于机械的抖动，就是键盘在未按到临界区时电平所产生的不稳定的正常现象，但这不是我们在按键的时候通过注意就能够防止的。这样的抖动都会在10200毫秒徘徊，

36、如此不稳定电平的抖动时间对使用者来说实在是太快了，并且对这时钟以微秒算的单片机而讲也是漫长的。因此这里选了软件去抖动，实现他的方法是要先查寻按键，假设有低电平出现就会立即在时再10200毫秒范围内以避开抖动，一般值为20毫秒左右，当延时结束后，就会再读一次I/O 口的值，假设这一次的值显示如果为1的话，那么就表示低电平的时间没有到达10200 毫秒之间，就认为是干扰信号。假设读出的值是0的话，那么表示有按键按下了，立即调用相应的处理程序。图3.15 按键电路第4章 系统软件的设计4.1 软件介绍在美国Keil Software公司出品的Keil C51，相对于汇编而言，C语言具有很明显的优势，

37、主要表达在功能方面，结构性和可读性，可维护性，所以容易学也能容易用。如果了解了汇编语言后用C来开发的话，这样会有更加深刻体会。Keil有一些完整开发方案，包括C编译器和连接器，宏汇编，库管理，仿真调试器等，通过一个集成的开发环境，把它们组合一起。更值得一提的是Keil C51这个软件所提供丰富的库函数真的很大，是功能很强的集成开发的调试工具。详细介绍Keil C51开发系统的各局部功能和使用方法。下列图是Keil_c软件界面：图4.1 Keil_c软件的界面PORTEL公司在八十年代末发出的EDA软件便是Protel99SE。这个一般是在Windows9X/2000/NT操作系统中的EDA设计

38、软件里应用比拟多，应用设计库的管理模式，是32位的一个设计软件，并且能完成电路原理图的设计，印制电路板的设计以及可编程逻辑器件的设计等等。软件Protel99SE的特点：1生成约30种格式的电气连接网络表； 2强大的全局编辑功能； 3原理图选择一级器件； 4在原理图和PCB，翻开的原理图中，它和PCB图之间双向交叉，并查找元器件和引脚，网络； 5能够简单方便的用数模混合仿真，此仿真是兼容SPICE 3f5的； 6“规那么驱动设计环境的强大，适应在线的规那么检查，还有批处理的设计的规那么检查； 7能够给出许多标准的工业化电路板，来进行设计模版；8Protel99SE是一种标准的Windows的工

39、作界面，如下列图：图17 Prtel99SE软件界面4.2 系统程序流程图23开始初始化判断当前烟雾和温度范围读取AD转换烟雾值执行相应的指示控制N结束设置相应参数显示设置数值执行相应的指示控制基于单片机的烟雾报警系统的设计第5章 烟雾报警器的测试结果及结论5.1 调试调试过程中首先要检测的就是硬件电路的设计原理是否正确、能否到达预期效果以及实现方法是否简便等等；其次在焊接好难有线电路之后，认真检查电路的焊接情况。这次采用的是分块调试的方法，烟雾探测电路，控制电路以及单片机控制电路进行调试。在对每个模块的进行调试过程中又采用了由局部到整体，由简单到复杂的调试方法，最后再将各个模块总和成一个整体

40、。在调试过程中遇到的问题有：(1) 由于在焊电路之前没有认真的查看STC89C51的管脚，使得管脚的顺序全部焊错了，最后只好重新买器件重焊；(2) 烟雾值一直显示很高，经过查阅资料和换元件测试发现，烟雾传感器初次使用得通电几小时以上才可以正常使用，要做老化试验。(3) 在解码程序的编写过程中，随着理解的深入也作了相应的修改。5.2 结论烟雾报警器能够保障工业生产和人们生活的平安，同时能够防止火灾的发生，爆炸事故和煤气中毒也能防止发生。其是在防火、防爆和平安生产中必需具有的仪器，在市场上有着很广阔空间与开展前景。在当代计算机技术的产业革命中，它把世界经济由资本经济带到知识经济的时代上。在当代的电

41、子领域中，它从二十世纪中以无线电的时代，进入到二十一世纪以计算机技术作为核心的智能化现代科技电子系统的时代。我们生活中由火引起的重大平安事故到处都有，为此人类至今也没有停止过对火灾灾害的研究。本文在参考了国内外大量资料的根底上，针对传统的一系列火灾报警探测器存在的问题，合理地提出了火灾报警器的设计方法。极大地提高了产品的实用性和市场竞争力。本课题中设计的火灾报警探测器由传感器电路与无线通信电路两大局部构成。控制处理器是以管脚资源丰富的STC89C51为核心，实现对探测器写入信号和对信号进行编译等人机交互功能。用C语言来编写应用程序，依照此次设计的要求和使用的环境，以及本钱等多种因素，采用的半导

42、体电阻式烟雾传感器是MQ-2型的。这个传感器能够对以烷类烟雾为主的等烟雾，具有非常良好的敏感特性，是个普遍使用的半导体敏感器件。传感器能重现，不容易受到环境的影响，还有抗温湿度的影响等多方面的优点。本文在对烟雾传感器和报警技术进行深入研究的根底上，详细地表达了基于单片机的烟雾报警系统的设计目的以及实现的方法。通过系统的方框图和硬件的电路图，以及软件的流程图等，非常具体地阐述了系统中各个局部的原理和功能。设计能够简单并且容易懂，功能也齐全，因此十分适用于在家庭生活中。27致谢回想大学四年的时光，仿佛尽在昨天。首先我得感谢我的父母辛勤劳碌的恭我上大学，在我大学四年的期间里，在遇到困难的时候，家人总

43、是给我莫大的支持和关心，让我更有信心的去奋斗。我也非常感谢老师们的帮助与支持，是你们给我的生活和学习上支持和帮助，是你们给与了我信心，让我在人生这个充满荆棘的道理上一路坚强的走下去。能够这样独立地完成一个设计，是我想象不到的，非常感谢校方给我这样的一次时机。把这个时机作为检验这四年来在大学学习的成果。在做设计的过程中，学校为了支持我们，给我们提供了各种方便，让我们能在快要离开学校的最后一段时间里，有更多实践应用知识学习的时间。与此同时，同班的同学也给了我非常多的帮助。还有，本专业里的老师也给了我们在设计过程中必要的指导，我也向帮助过我的这些老师们表示衷心的感谢！最后还要感谢学院对我这几年学习还

44、有为人方面的培养，此生不忘！参考文献1陈权昌、李兴富 单片机原理及应用M 广州：华南理工大学出版社2007.82李庆亮 C语言程序设计实用教程M 北京：机械工业出版社,2005.33杨志忠 数字电子技术M 北京：高等教育出版社,2003.12.4及力Protel 99 SE原理图与PCB设计教程M 北京：电子工业出版社2007.8.5徐江海 单片机实用教程M 北京：机械工业出版社 2006.126胡宴如 模拟电子技术M 北京：高等教育出版社 2021.67 刘宁 单片机多功能时钟的设计M 浙江：浙江海洋学院,2021. 8 汪文、陈林 单片机原理及应用M 湖北：华中科技大学出版社 2007.9 康华光 电子技术根底数字局部M 北京：高等教育出版社 2021.10陈连生 可燃烟雾探测器及其设置安装要领 石油工程建设 19961